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除砂器中旋流器的结构原理及注意事项

2012-11-20

除砂器中一个带有圆柱部件的锥形容器是旋流器,锥体上部的圆柱部分叫液腔,圆柱体外侧有一进液管,以切线形式和液腔连通,容器的顶部是溢流口,底部是底流口(或排泄口,亦称排砂口),一个空心圆管沿旋流器的轴线从顶部延伸到液腔里,这个圆管叫溢流管,其内部形成上溢流通道,以便钻井液上溢流出。旋流器的尺寸由锥体的最大直径决定。

含有固相颗粒的钻井液在压力作用下经进液管以切线方向进入液腔,由于钻井液的切向速度而使旋流器内部获得离心区。液腔顶部是封闭的,所以切向速度的钻井液又受到液腔顶部向下的推力,再加上重力的影响,使钻井液向下做轴向运动。周向运动和轴向运动合成的结果,使钻井液做螺旋运动。除切向进口管及其附近区域外,水力旋流器的流体流型具有周向对称性。

为保证除砂器的分离效果,在旋流器实际使用过程中,应注意以下几个问题:

1、要保证除砂器的前级处理设备,钻井液振动筛工作有效。尽可能选用比较细的振动筛网,同时振动筛不能发生旁流或划破,以防旋流器发生固相超载而堵塞。堵塞对旋流器的分离效果影响很大,如果发现应立即排堵,或者把它从管汇中换掉。底流口的堵塞通常是由于干区或固相超载引起的,干区的产生往往是由于底流口调得太小而引起的,固相超载可以通过调大底流口来解决。如有可能,可在除砂器内再加装一些旋流器,或者更换更好、更合适的旋流器。
2、选择合适的离心泵,保证进口压力。在离心泵的吸入端要加放滤网,防止大的固相颗粒团吸入。
3、在旋流器的吸入加适量的水稀释,降低钻井液的密度和粘度,提高旋流器的分离效率。
4、对平衡设计的旋流器要经常检查其底流状态是否正常,如发现有不正常现象,应立即排除。